Разработаны наночастицы, которые перестраиваются по команде

Разработка поможет создаваь умные материалы, которые быстро меняют цвет и другие свойства. Исследование опубликовано в журнале Nature Chemical Engineering.

Исследователи из Мичиганского университета и Университета Индианы разработали наночастицы, которые по команде могут менять конфигурацию и перестраиваться в различные организованные структуры. Такой подход может привести к созданию «умных» материалов и покрытий, способных переключаться между оптическими, механическими и электронными свойствами.

В ходе исследования ученые поместили наночастицы в крошечные жидкостные каналы в микрофлюидной проточной ячейке. Это устройство позволило исследователям вводить в ячейку различные жидкости, одновременно наблюдая за смесью под электронным микроскопом.

Используемые наночастицы притягиваются друг к другу, но с помощью электростатического отталкивания ученые разделяли их, позволяя образовывать упорядоченные структуры.

Наночастицы, представляющие собой кубики из золота, либо идеально выстраивались в аккуратный кластер, либо образовывали более беспорядочную компоновку. Окончательный результат зависел от свойств жидкости, в которой были подвешены блоки, а замена среды заставляла наноблоки быстро переключаться между двумя компоновками.

Наблюдение за перестройкой частиц при смене жидкости

Наночастицы слишком малы, чтобы манипулировать ими вручную, но этот подход может помочь инженерам научиться перестраивать другие наночастицы, изменяя их среду. Ученые провели компьютерное моделирование, которое позволило определить силы, ответственные за взаимодействие и объединение частиц.

Мы считаем, что теперь у нас достаточно хорошее понимание физических процессов, чтобы предсказать, что произойдет, если мы используем частицы другой формы или из другого материала.

Тим Мур, научный сотрудник кафедры химической инженерии Университета Мичигана и соавтор исследования

Принцип переключения наночастиц, например, помогает хамелеонам менять цвет, адаптируясь к среде. В коже этих животных изменяются расстояния между нанокристаллами. Создание управляемых наночастиц открывает, в том числе, возможность для проектирования материалов с подобными свойствами.


Читать далее:

«Ртутная бомба» несется реками Арктики и угрожает миллионам людей

Редкое событие: скоро в небе будет видно «двойное» суперлуние

Нейросеть для создания видео теперь бесплатная: на что она способна

Иллюстрация на обложке: Yaxu Zhong et al., Nature Chemical Engineering

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Nvidia готовит ARM-процессоры для настольных ПК: названы сроки выхода
Новости
Появились ультралегкие и сверхтонкие солнечные батареи на основе кремния
Новости
На «Госуслугах» появилась форма для регистрации блогеров: как она работает
Новости
Астрономы рассмотрели необычно «гладкий» околозвездный диск
Космос
ИИ превращает скучные картинки и схемы в учебниках в анимацию
Наука
Посмотрите, как видеоблогер превратил старый трактор в электромобиль
Новости
Следы темной материи предложили искать в древних камнях на Земле
Наука
Ученые посчитали, за сколько лет обезьяна напишет «Гамлет»
Новости
Фотоны «задерживают» вблизи кремния, чтобы улучшить солнечные панели
Новости
Посмотрите на таинственные острова из космоса: чем они уникальны
Космос
В Windows нашли опасную уязвимость нулевого дня: что делать пользователям
Новости
Туринскую плащаницу тщательно изучили: касалась ли она Иисуса Христа
Наука
Госдума предложила поднять цены на iPhone: как будет работать закон
Новости
Ученые зафиксировали рекордную частоту вращения нейтронной звезды
Космос
«Вояджер» отправил на Землю сигнал: его передатчик не включался 40 лет
Космос
В России запретят майнинг криптовалют:: каких регионов это затронет
Новости
Скоро Telegram станет полноценной видеоплатформой: Павел Дуров раскрыл детали
Новости
OpenAI сделала свой поисковик на базе ChatGPT: как он будет работать
Новости
В Японии создали гибрид клеток растений и животных
Наука
Очень большой телескоп показал Темного волка на небе
Космос